Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

Transcripción

1 ESTRATEGIA DE DIAGNOSTICO DE LA DISCAPACIDAD INTELECTUAL EN GENETICA CLINICA Mª Dolores Miramar Gallart. Sección Genética y Reproducción Asistida. Servicio de Bioquímica Clínica. Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza mdmiramar@salud.aragon.es

2 Discapacidad intelectual: Definición La discapacidad intelectual (DI) se caracteriza por limitaciones significativas tanto en el funcionamiento intelectual como en el adaptativo, expresado en habilidades adaptativas conceptuales, sociales y prácticas Según la Asociación Estadounidense de Psiquiatría y la Asociación Americana de Discapacidad Intelectual y del Desarrollo (AAIDD)

3 Se origina con anterioridad a los 18 años Para niños menores de 5 años se usa el término retraso global del desarrollo (RGD) Prevalencia: 1-3%

4 Se clasifica según el cociente intelectual (CI): DI leve: CI DI moderado: CI DI grave: DI profundo: <20

5 Discapacidad intelectual: Etiología No genética Genética Prenatal Malnutríción Prematuridad Exposición a teratógenos Enfermedades maternas Gemelaridad Infecciones Agentes físicos Perinatal Hipoxia-isquemia Hipoglucemia Traumatismos Hipotermia Infecciones Hemorragias Postnatal Desnutrición Deprivación emocional Infecciones del SNC Traumatismos Enfermedades vasculares Intoxicaciones Anomalías cromosómicas Microdeleciones y microduplicaciones Alteraciones del imprinting Enfermedades monogénicas AD, AR, ligadas al X o mitocondriales Se establece en el 30-50% de los casos

6 9ª Línea Estratégica de la Excelencia Clínica (Area de actuación del Plan de Calidad del Sistema Nacional de Salud) MEJORAR LA ASISTENCIA A LOS PACIENTES CON ENFERMEDADES RARAS 2ª Línea Estratégica de la Estrategia en enfermedades raras del Sistema Nacional de Salud (Plan de Calidad del Sistema Nacional de Salud) PREVENCION Y DETECCION PRECOZ

7 Estudios genéticos en DI/RGD Cariotipo de alta resolución CGH array Síndrome de X-fragil Síndromes asociados a impronta genómica Enfermedades monogénicas AD, AR, ligadas al X o mitocondriales

8 Estudios genéticos en DI/RGD Cariotipo de alta resolución CGH array Síndrome de X-fragil Síndromes asociados a impronta genómica Enfermedades monogénicas AD, AR, ligadas al X o mitocondriales

9 Detecta alteraciones numéricas y estructurales Mosaicismos RECOMENDACIONES: sustitución por CGH array en casos RGD/DI

10 Detecta alteraciones numéricas y estructurales Mosaicismos RECOMENDACIONES: sustitución por CGH array en casos RGD/DI

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12 Estudios genéticos en DI/RGD Cariotipo de alta resolución CGH array Síndrome de X-fragil Síndromes asociados a impronta genómica Enfermedades monogénicas AD, AR, ligadas al X o mitocondriales

13 CGH array: DUPLICACION CASO CLINICO Exprematura de 35+5 semanas de Edad Gestacional. 2ª gemela. PRN: CIR. A los 11 meses ingresada para estudio de estancamiento ponderal. Dificultad para la alimentación: problemas en la deglución, vómitos. Fenotipo peculiar: Aspecto microsómico. Facies alargada. Raiz nasal ancha. Ojos profundos y frente abombada. Contacto social regular. Retraso pondoestatural, cognitivo y del lenguaje. arr 17p11.2(16,698,089-20,160,197)x3. Duplicación intersticial de 3,46Mb. Síndrome de Potocki-Lupski (PTLS - OMIM #610883)

14 PADRES PROBANDO CGH array: DELECION Caso clínico: Niña de 18 meses con RGD, asimetría craneal, macrocefalia, estrabismo y ausencia del lenguaje Cariotipo molecular: arr 22q13.31q13.33 (44,840,049-49,566,016)x1 Sindrome de Phelan-McDermid Monosomía de 4.7Mb en 22q13

15 CGH array y FISH: TRASLOCACION DESEQUILIBRADA A B CARIOTIPO MOLECULAR: arr7p22.3p22.1(178,208-5,337,472)x3,arr 15q26.3(98,010, ,201,137)x1. Deleción terminal de 2.2Mb del extremo distal del brazo largo del cromosoma 15 y una trisomía de 5.1Mb del extremo distal del brazo corto del cromosoma 7. ESTUDIO CITOGENETICO: Fórmula cromosómica: 46, XY, der(15) t(7;15) (p22;q26)mat. Fórmula cromosómica materna: 46, XX t(7;15) (p22;q26)

16 Estudios genéticos en DI/RGD Cariotipo de alta resolución CGH array Síndrome de X-fragil Síndromes asociados a impronta genómica Enfermedades monogénicas AD, AR, ligadas al X o mitocondriales

17 Síndrome de X-fragil Mutación dinámica: expansión de triplete CGG que afecta al gen FMR1 Prevalencia: 1/4000-1/5000

18 NORMAL <54 rep. CGGs ZONA GRIS [45-54 rep. CGGs] AGG 10 rep. AGG 27 rep. CGGs alelo de 27 rep. CGGs, Normal TP-PCR: Triplet-Primed PCR Normal: <54 repeticiones (Zona gris: repeticiones) Premutación: repeticiones Afecto: >200 repeticiones

19 Estudios genéticos en DI/RGD Cariotipo de alta resolución CGH array Síndrome de X-fragil Síndromes asociados a impronta genómica Enfermedades monogénicas AD, AR, ligadas al X o mitocondriales

20 15q11-q13 Síndrome de Prader-Willi Pérdida de función del gen SNRPN, de expresión paterna: Deleción alelo paterno (75%) Disomía uniparental materna (20%) Mutaciones en el centro del imprinting (2-5%) Prevalencia: 1-9/100000

21 PORCENTAJE MUESTRA NO DIGERIDA SNRPN (CpG island) SNRPN alt exon 1 SNRPN (CpG island) SNRPN U1B exon NDN exon 1 NORMALIZACIÓN POR PICOS CONTROLES ME028 PRADER-WILLI 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Chr 5q31 CYFIP1 SNRPN (CpG island) Chr 13q12 CASO NORMAL Estudio por MLPA (Multiplex-Ligation-Dependent Probe Amplification) TUBGCP1 UBE3A exon 1 MAGEL2 (promoter) UBEA exon 1 SNRPN (CpG island) MAGEL2 exon 1 SNRPN alt exon 1 MKRN3 exon 1 APBA2 gene MKRN3 promoter GABRB3 exon 9 Chr 3p25 Chr 6q26 SNRPN U1B exon SNRPN U3 exon Chr 10p15 Chr 13q14 Chr 3p25 SNRPN exon 4 Chr 17p13 Chr 22q12 NDN exon 1 Chr 17q21 Chr 13q14 Chr 15q26 UBE3A exon 15 ATP10A exon 1 Chr 22q11 ATP10A exon 2 Chr 14q13 UBE3A exon 1 GABRB3 exon 1 NDN exon 1 Chr 17p13 OCA2 exon 22 OCA2 exon 1 Chr 15q26 Chr 3p22 Chr 2p16

22 SINDROME PRADER-WILLI POR DELECION NORMALIZACIÓN POR PICOS CONTROLES ME028 PRADER-WILLI 2,5 2 1,5 1 0,5 Chr 5q31 CYFIP1 SNRPN (CpG island) Chr 13q12 0 TUBGCP1 UBE3A exon 1 SNRPN alt exon 1 MKRN3 exon 1 MAGEL2 (promoter) UBEA exon 1 SNRPN (CpG island) MAGEL2 exon 1 APBA2 gene MKRN3 promoter GABRB3 exon 9 Chr 3p25 Chr 6q26 SNRPN U1B exon SNRPN U3 exon Chr 10p15 Chr 13q14 Chr 3p25 SNRPN exon 4 Chr 17p13 Chr 22q12 NDN exon 1 Chr 17q21 Chr 13q14 Chr 15q26 UBE3A exon 15 ATP10A exon 1 Chr 22q11 ATP10A exon 2 Chr 14q13 UBE3A exon 1 GABRB3 exon 1 NDN exon 1 Chr 17p13 OCA2 exon 22 OCA2 exon 1 Chr 15q26 Chr 3p22 Chr 2p16 PORCENTAJE MUESTRA NO DIGERIDA SNRPN (CpG island) SNRPN alt exon 1 SNRPN (CpG island) SNRPN U1B exon NDN exon 1

23 SINDROME DE PRADER-WILLI POR DISOMIA UNIPARENTAL NORMALIZACIÓN POR PICOS CONTROLES ME028 PRADER-WILLI 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Chr 5q31 CYFIP1 SNRPN (CpG island) Chr 13q12 TUBGCP1 UBE3A exon 1 MKRN3 exon 1 MAGEL2 (promoter) UBEA exon 1 SNRPN (CpG island) MAGEL2 exon 1 APBA2 gene MKRN3 promoter GABRB3 exon 9 SNRPN alt exon 1 Chr 3p25 Chr 6q26 SNRPN U1B exon SNRPN U3 exon Chr 10p15 Chr 13q14 Chr 3p25 SNRPN exon 4 Chr 17p13 Chr 22q12 NDN exon 1 Chr 17q21 Chr 13q14 Chr 15q26 UBE3A exon 15 ATP10A exon 1 Chr 22q11 ATP10A exon 2 Chr 14q13 UBE3A exon 1 GABRB3 exon 1 NDN exon 1 Chr 17p13 OCA2 exon 22 OCA2 exon 1 Chr 15q26 Chr 3p22 Chr 2p16 PORCENTAJE MUESTRA NO DIGERIDA PORCENTAJE MUESTRA NO DIGERIDA MUESTRA NO DIGERIDA SNRPN (CpG island) SNRPN alt exon 1 SNRPN (CpG island) SNRPN U1B exon NDN exon SNRPN (CpG island) SNRPN alt exon 1 SNRPN (CpG island) SNRPN U1B exon NDN exon SNRP N (CpG i sl and) SNRP N al t exon 1 SNRP N (CpG i sl and) SNRP N U1B exon NDN exon 1 GABRA5 PROBANDO PADRE MADRE

24 Síndrome de Angelman 15q11-q13 Pérdida de función del gen UBE3A, de expresión materna: Deleción alelo materno (60-75%) Disomía uniparental paterna (2-5%) Mutaciones en el centro del imprinting (2-5%) Mutaciones puntuales (10%) Prevalencia: 1/ /20000

25 CASO CLINICO Niña de 15 meses. RGD y epilepsia Fenotipo peculiar con aplanamiento occipital, hipotonía axial, sonrisa sin estímulo FISH (hibridación in situ fluorencente): Deleción MLPA: Deleción Disomía uniparental (confirmación con microsatélites)

26 Estudios genéticos en DI/RGD Cariotipo de alta resolución CGH array Síndrome de X-fragil Síndromes asociados a impronta genómica Enfermedades monogénicas AD, AR, ligadas al X o mitocondriales

27 Síndromes asociados al neurodesarrollo Enfermedades metabólicas: lisosomales, peroxisomales Enfermedades mitocondriales Secuenciación directa de genes conocidos/mlpa Paneles/exomas dirigidos a genes asociados a una patología Secuenciación del madn Análisis de fragmentos para mutaciones dinámicas por expansión, Southern-Blot

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35 Tipificación etiológica Descarta hipótesis alternativas Evita pruebas médicas innecesarias Permite consejo genético familiar/asesoramiento genético reproductivo Mejora el seguimiento del paciente. Tratamiento precoz Reducción costes en NGS frente a secuenciación Sanger

36 ALGORITMOS DIAGNOSTICOS Consulta Neuropediatría Anamnesis. Antecedentes familiares y personales Examen físico. Percentiles peso, talla y perímetro craneal. Fenotipo morfológico Valoración del contacto y comportamiento. Fenotipo conductual Exploración neurológica y sensorial DI/RGD? NO NORMALIDAD O RETRASO MADURATIVO SI O DUDOSO DI/RGD aislado DI/RGD asociado a otras alteraciones

37 DI/RGD aislado Exámenes complementarios (I) Estudios de confirmación SI SI GENETICO Diagnóstico? NO ESTUDIO BIOQUIMICO: Hemograma, Función tiroidea (TSH, T4 libre, T3) CPK Homocisteína Acido fólico y vitamina B12 Glucosa, urea, creatinina, ácido úrico, colesterol, albúmina, GOT, GPT, GGT, iones, equilibrio ácidobase, calcio, triglicéridos, fósforo, fosfatasa alcalina Test de CDT (Transferrina deficientemente carboxilada) EEG/PEAT (OPCIONAL) IgG de CMV (OPCIONAL) Exámenes complementarios (II) SI Epilepsia Focalidad neurológica Hipoacusia Alteraciones ofalmológicas Macrocefalia/microcefalia Sospecha de malformación cerebral Consulta de Genética Clínica Estudios de neuroimagen (RMN)

38 DI/RGD asociado a otras alteraciones Exámenes complementarios (I) Estudios de confirmación SI GENETICO SI Diagnóstico? NO Exámenes complementarios (II) Consulta de Genética Clínica Estudios LCR y vitamina E Si encefalopatía grave, afectación neurológica progresiva o multisistémica (especialmente lactantes): ingreso para estudio ESTUDIO BIOQUIMICO (II): Estudio bioquímico I Cobre, ceruloplasmina Cromatografía de ácidos grasos (AGCL) Amonio, láctico Aminoácidos Betahidroxibutirato y ácidos grasos libres Orina de 1ª micción: test de toluidina y estudio de ácidos orgánicos y test SAICAR (screening metabolismo de purinas) Orina de 24 horas: oligosacáridos, ácido siálico y glucosaminoglicanos (GAG). Estudio de purinas y pirimidinas. Uricosuria Actividad biotinidasa (en dry spot) EEG/PEAT. ENG. ECO abdominal Estudio cardiológico, oftalmológico IgG de CMV RM cerebral con espectroscopía

39 Consulta de Genética Clínica (I) Diagnóstico? NO SI Cariotipo de alta resolución (opcional) Estudio de X-fragil CGH-array Antecedentes familiares y personales DI/RGD Arbol genealógico Asesoramiento genético Consentimiento informado Estudio genético dirigido a la enfermedad Diagnóstico? NO SI Consulta de Genética Clínica. Asesoramiento genético. Estudios familiares Consulta Neuropediatría Reevaluación DI/RGD SI DI/RGD evidente Consulta de Genética Clínica (II)

40 Consulta de Genética Clínica (II) Asesoramiento genético Consentimiento informado DI/RGD sin asociaciones significativas Panel/exoma dirigido de discapacidad intelectual DI/RGD con asociaciones significativas Panel/exoma dirigido a grupo de enfermedades Diagnóstico? SI Consulta de Genética Clínica. Asesoramiento genético. Estudios familiares NO Exoma clínico (5700 genes OMIM) Diagnóstico? SI NO Exoma-TRIOS (WES-TRIOS) (>19000 genes)

41 MODELO MULTIDISCIPLINAR Neuropediatría Otras especialidades médicas Análisis clínicos y bioquímica Bioinformática Genética

42 CASOS DIAGNOSTICADOS POR NGS Paciente Edad/Sexo Tipo de estudio genético final realizado Gen Mutación Enfermedad (MIM) Herencia Datos clínicos Caso 1 26 meses V Exoma clínico SMARCA2 c.2361c>g (p.asn787lys) Síndrome de Nicolaides- Baraitser (MIM#601358) AD de novo RGD, TEA, fenotipo peculiar: implantación baja de la raíz del cabello, facies alargada y triangular, bajo peso y talla Caso 2 5 años M Panel de Síndrome de Kabuki y fenotipos incluídos en el diagnóstico diferencial ANKRD11 c.7834g>t (p.glu2612*) Síndrome de KGB (MIM# AD Heredado vía materna RGD. Fenotipo peculiar: microcefalia, orejas de implantación baja, paladar ojival, pestañas largas, cejas pobladas, ojos rasgados Caso 3 10 años M Panel de Síndrome de Kabuki y fenotipos incluídos en el diagnóstico diferencial ARID1B c.3223c>t (p.arg1075*) Síndrome de Coffin-Siris (MIM#135900)/ MRD12 (MIM#614562) AD de novo DI. Problemas de alimentación. Talla baja en tratamiento con GH. Fenotipo Caso 4 15 años M Exoma-TRIOS SBF1 c.4822c>t (p.pro1608ser) c.2165c>g (p.ser722cys) CMT4B3 (MIM#615284) AR DI. Polineuropatía sensitivo-motora. Talla baja sindrómica y alteraciones esqueléticas.

43 Paciente Edad Tipo de estudio genético final realizado Gen Mutación Enfermedad (MIM) Herencia Datos clínicos Caso 5 5 años M Exoma dirigido a discapacidad intelectual ZBTB18 DEAF1 c.301g>a (c.ala101thr) c.851g>a (Cys284Tyr) MRD22 (MIM#612337) MRD24 (MIM#615828) AD AD RGD. Fenotipo: boca en carpa. Clinodactilia 5º dedo bilateral. Ausencia de lenguaje Caso 6 13 años V Exoma dirigido a DI SYNGAP1 c.3595g>t (p.glu1199*) MRD5 (MIM#603384) AD DI Caso 7 1 año M Exoma dirgido a DI DYNC1H1 c g>c MRD13 (MIM#614563) AD RGD. Crisis convulsivas Caso 8 16 años V CASOS DIAGNOSTICADOS POR NGS Panel DI ligado al X ATRX c _5958del (p.ser1986_asp 2008delinsAsn) Mental retardationhypotonic facies syndrome (MIM#309580) Ligado al X de novo DI.Ausencia de lenguaje

44 ESTUDIOS FUTUROS Qué retos nos esperan en el estudio de la DI/RGD)? Estudios epigenéticos WGS (Whole genome sequencing)

45 ESTUDIOS FUTUROS Qué retos nos esperan en el estudio de la DI/RGD)? Estudios epigenéticos WGS (Whole genome sequencing) Gilissen et. al, 2014

46 ESTUDIOS FUTUROS Qué retos nos esperan en el estudio de la DI/RGD)? Estudios epigenéticos WGS (Whole genome sequencing) Mutaciones somáticas Genes de susceptibilidad Gilissen et. al, 2014 Bases de datos. Interpretación

47 Servicio de Pediatría Unidad de Neuropediatría y Unidad de neonatología. Hospital U. Miguel Servet Dr. Javier López Pisón Dr. Jose Luis Peña Segura Dra. Inmaculada García Jiménez Dra. Amparo López Lafuente Dr. Miguel Lafuente Dra. Lorena Monge Dra. Cristina Fuertes Dra. Pilar Abenia Usón Agradecimientos Servicio de Bioquímica Clínica. Hospital U. Miguel Servet Dr. José Puzo Dr. Jose Ignacio González Hevia (Genética) Dra. Mª José Alcaine (Genética) Dra. Ana Rodríguez Valle (Genética) Dra. Silvia Izquierdo Alvarez (Genética) Dra. Ana Belén Lasierra (Genética) Dra. Yolanda González Irazábal (Metabolopatías) A los pacientes y a sus familias Gracias por su atención Mira hacia el cielo, nunca encontrarás el arcoiris si siempre estás mirando hacia abajo (Canción escrita y cantada por Charles Chaplin en The Circus))